选修3-2 电磁感应单元测试题

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人教版高中物理选修3-2第四章电磁感应单元练习题(含详细答案)

第四章电磁感应一、单选题1.如图所示,一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方,直导线与圆环在同一竖直面内,当通电直导线中电流增大时,弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将()A．S增大,l变长B．S减小,l变短C．S增大,l变短D．S减小,l变长2.关于涡流,下列说法中不正确的是()A．真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置B．家用电磁灶锅体中的涡流是由恒定磁场产生的C．阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动D．铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流3.如图中画出的是穿过一个闭合线圈的磁通量随时间的变化规律,以下哪些认识是正确的()A．第0.6 s末线圈中的感应电动势是4 VB．第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的小C．第1 s末线圈的瞬时电动势为零D．第0.2 s末和0.4 s末的瞬时电动势的方向相同4.如图所示,一个由导体做成的矩形线圈,以恒定速率v运动,从无场区进入匀强磁场区,磁场宽度大于矩形线圈的宽度da,然后出来,若取逆时针方向的电流为正方向,那么下列图中的哪一个图能正确地表示回路中的电流与时间的函数关系()A．B．C．D．5.如图所示,一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动,当磁感应强度均匀增大时,此粒子的动能将()A．不变B．增大C．减少D．以上情况都有可能6.如图所示,一沿水平方向的匀强磁场分布在宽度为2L的某矩形区域内(长度足够大),该区域的上、下边界MN、PS是水平的．有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落并穿过该磁场区域,已知当线框的ab边到达MN时线框刚好做匀速直线运动(以此时开始计时),以MN处为坐标原点,取如图坐标轴x,并规定逆时针方向为感应电流的正方向,则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中,可能正确的是()A．B．C．D．7.如下图所示,一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内,其下方(略靠前)固定一根与导线框平面平行的水平直导线,导线中通以图示方向的恒定电流．释放导线框,它由实线位置下落到虚线位置未发生转动,在此过程中()A．导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBAB．导线框的磁通量为零时,感应电流也为零C．导线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上D．导线框所受安培力的合力为零,做自由落体运动8.一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变,将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强度不变,在1 s时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为()A．B． 1C． 2D． 49.法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小()A．跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B．跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C．跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D．跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比10.某线圈中产生了恒定不变的感应电流,关于穿过该线圈的磁通量Φ随时间t变化的规律,可能是下面四幅图中的()A．B．C．D．二、多选题11.(多选)如图,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0＜θ＜90°),其中MN与PQ平行且间距为l,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计,其上端所接定值电阻为R.给金属棒ab一沿斜面向上的初速度v0,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,ab棒接入电路的电阻为r,当ab棒沿导轨上滑距离x时,速度减小为零．则下列说法不正确的是()A．在该过程中,导体棒所受合外力做功为mvB．在该过程中,通过电阻R的电荷量为C．在该过程中,电阻R产生的焦耳热为D．在导体棒获得初速度时,整个电路消耗的电功率为v012.(多选)在如图所示的各图中,闭合线框中能产生感应电流的是()A．B．C．D．13.如图所示,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大线圈M相连接,要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的金属棒ab的运动情况(两线圈共面放置)是()A．向右匀速运动B．向左加速运动C．向右减速运动D．向右加速运动三、实验题14.如图是做探究电磁感应的产生条件实验的器材．(1)在图中用实线代替导线把它们连成实验电路．(2)由哪些操作可以使灵敏电流计的指针发生偏转()A．闭合开关B．断开开关C．保持开关一直闭合D．将线圈A从B中拔出(3)假设在开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏转,则当螺线管A向上拔出的过程中,灵敏电流计的指针向______(填“左”或“右”)偏转．15.英国物理学家法拉第在1831年发现了“磁生电”现象．现在某一课外活动小组的同学想模仿一下法拉第实验,于是他们从实验室里找来了两个线圈A、B,两节干电池、电键、电流计、滑动变阻器等器材,如图所示．请同学们帮助该活动小组,用笔画线代替导线,将图中的器材连接成实验电路．四、计算题16.如图所示,长为L＝0.2 m、电阻为r＝0.3 Ω、质量为m＝0.1 kg的金属棒CD垂直放在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上,两导轨间距也为L,棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,导轨左端接有R ＝0.5 Ω的电阻,量程为0～3.0 A的电流表串联在一条导轨上,量程为0～1.0 V的电压表接在电阻R 的两端,垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面．现以向右恒定的外力F使金属棒右移,当金属棒以v＝2 m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时,观察到电路中的一个电表正好满偏,而另一电表未满偏．问：(1)此时满偏的电表是什么表？说明理由．(2)拉动金属棒的外力F多大？(3)导轨处的磁感应强度多大？17.如图所示,ef、gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距为L＝1 m,导轨左端连接一个R ＝3 Ω的电阻,一根电阻为1 Ω的金属棒cd垂直地放置在导轨上,与导轨接触良好,导轨的电阻不计,整个装置放在磁感应强度为B＝2 T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上．现对金属棒施加4 N的水平向右的拉力F,使棒从静止开始向右运动,试解答以下问题：(1)金属棒达到的最大速度v是多少？(2)金属棒达到最大速度后,R上的发热功率为多大？18.如图所示,两根足够长的光滑金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距离为L,电阻不计．在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡．整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放．金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好．已知某时刻后两灯泡保持正常发光．重力加速度为g.求：(1)磁感应强度的大小;(2)灯泡正常发光时金属棒的运动速率．五、填空题19.如图所示,线圈ABCO面积为0.4 m2,匀强磁场的磁感应强度B＝0.1 T,方向为x轴正方向,通过线圈的磁通量为________Wb.在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°的过程中,通过线圈的磁通量改变了________Wb.(可以用根式表示)20.图甲为“探究电磁感应现象”实验中所用器材的示意图．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、B、电流计及开关连接成如图所示的电路．(1)开关闭合后,下列说法中正确的是________．A．只要将线圈A放在线圈B中就会引起电流计指针偏转B．线圈A插入或拔出线圈B的速度越大,电流计指针偏转的角度越大C．滑动变阻器的滑片P滑动越快,电流计指针偏转的角度越大D．滑动变阻器的滑片P匀速滑动时,电流计指针不会发生偏转(2)在实验中,如果线圈A置于线圈B中不动,因某种原因,电流计指针发生了偏转．这时,线圈B相当于产生感应电流的“电源”．这个“电源”内的非静电力是________．如果是因为线圈A插入或拔出线圈B,导致电流计指针发生了偏转．这时,是________转化为电能．(3)上述实验中,线圈A可等效为一个条形磁铁,将线圈B和灵敏电流计简化如图乙所示．当电流从正接线柱流入灵敏电流计时,指针向正接线柱一侧偏转．则乙图中灵敏电流计指针向其________接线柱方向偏转(填“正”或“负”)．21.如下图所示,半径为r的金属圆环绕通过直径的轴OO′以角速度ω匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B,以金属环的环面与磁场方向重合时开始计时,求在转动30°角的过程中,环中产生的平均感应电动势为________．22.如图所示,金属环直径为d、总电阻为2R,匀强磁场磁感应强度为B,垂直穿过环所在平面．电阻为的导体杆AB沿环表面以速度v向右滑至环中央时,杆两端的电压为________．23.如下图甲所示,环形线圈的匝数n＝1000,它的两个端点a和b间接有一理想电压表,线圈内磁感应强度B的变化规律如图乙所示,线圈面积S＝100 cm2,则Uab＝________,电压表示数为________V.答案解析1.【答案】D【解析】当通电直导线中电流增大时,穿过金属圆环的磁通量增大,金属圆环中产生感应电流,根据楞次定律,感应电流要阻碍磁通量的增大：一是用缩小面积的方式进行阻碍;二是用远离直导线的方法进行阻碍,故D正确．2.【答案】B【解析】高频感应炉是用涡流来熔化金属对其进行冶炼的,炉内放入被冶炼的金属,线圈内通入高频交变电流,这时被冶炼的金属中产生涡流就能被熔化．故A正确;电磁炉利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,当含铁质锅具放置炉面时,铁磁性锅体被磁化,锅具即切割交变磁感线而在锅具底部产生交变的涡流,恒定磁场不会产生涡流,故B错误;阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动,当金属板从磁场中穿过时,金属板板内感应出的涡流会对金属板的运动产生阻碍作用．故C正确;在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象,要损耗能量,不用整块的硅钢铁芯,其目的是为了减小涡流,故D正确．本题选择错误的,故选B.3.【答案】A【解析】由法拉第电磁感应定律知：感应电动势E＝可知：0．3～0.8 s：E＝＝＝－4 V,负号表示方向与正方向相反,A正确;图象的斜率表示电动势的大小,由图象知第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的大,B错误;第1 s末线圈的磁感强度为零,但磁通量的变化率不为零,电动势不为零,C错误;第0.2 s末和0.4 s末的图象斜率一正一负,瞬时电动势的方向相反,D错误．4.【答案】C【解析】根据楞次定律,线圈进入磁场的过程,穿过线圈的磁通量向里的增加,产生逆时针方向的感应电流,因为速度恒定,所以电流恒定,故A、D错误;离开磁场时,穿过线圈的向里的磁通量减少,所以产生顺时针方向的电流,B错误,C正确．5.【答案】B【解析】当垂直纸面向里的磁场增强时,产生逆时针的涡旋电场,带正电的粒子将受到这个电场对它的电场力作用,而使动能增加,故B正确．6.【答案】D【解析】在第一个L内,线框匀速运动,电动势恒定,电流恒定;在第二个L内,线框只在重力作用下加速,速度增大;在第三个L内,安培力大于重力,线框减速运动,电动势减小,电流减小．这个过程加速度逐渐减小,速度是非线性变化的,电动势和电流都是非线性减小的,选项A、B均错误．安培力再减小,也不至于减小到小于第一段时的值,因为当安培力等于重力时,线框做匀速运动,选项C错误,D正确．7.【答案】A【解析】根据右手螺旋定则可知导线上方的磁场方向垂直于纸面向外,下方的磁场方向垂直于纸面向里,而且越靠近导线磁场越强．所以闭合导线框ABC在下降过程中,导线框内垂直于纸面向外的磁通量先增大,当增大到BC边与导线重合时,达到最大,再向下运动,导线框内垂直于纸面向外的磁通量逐渐减小至零,然后随导线框的下降,导线框内垂直于纸面向里的磁通量增大,当增大到A点与导线重合时,达到最大,继续下降时由于导线框逐渐远离导线,使导线框内垂直于纸面向里的磁通量再逐渐减小,所以根据楞次定律可知,感应电流的磁场总是阻碍内部磁通量的变化,所以感应电流的磁场先向内,再向外,最后向内,所以导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBA,A正确;当导线框内的磁通量为零时,内部的磁通量仍然在变化,有感应电动势产生,所以感应电流不为零,B错误;根据对楞次定律的理解,感应电流的效果总是阻碍导体间的相对运动,由于导线框一直向下运动,所以导线框所受安培力的合力方向一直向上,不为零．C、D错误．8.【答案】B【解析】设原磁感应强度是B,线框面积是S.第1 s内ΔΦ1＝2BS－BS＝BS,第2 s内ΔΦ2＝2B·－2B·S＝－BS.因为E＝n,所以两次电动势大小相等,B正确．9.【答案】C【解析】由法拉第电磁感应定律可知,闭合电路中产生的感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,与磁通量及磁通量的变化量无关．故A、B、D错误,C正确．10.【答案】B【解析】要想该线圈中产生恒定不变的感应电流,则要求该线圈中产生的感应电动势是恒定不变的,要想线圈中产生恒定不变的感应电动势,由法拉第电磁感应定律可知,穿过线圈的磁通量的变化率应是恒定的,即在Φ－t图象中,其图线是一条倾斜的直线．11.【答案】ABC【解析】在该过程中,导体棒和金属导轨组成的系统所受合外力做功为mv,A错误;由q＝IΔt,I＝,E＝＝,通过电阻R的电荷量为q＝,B错误;由于不知摩擦力是否存在,所以C错误;在导体棒获得初速度时,电路中电动势为E＝Blv0,I＝,P＝I2(r＋R)＝v0,D正确．12.【答案】AB【解析】感应电流产生的条件是：只要穿过闭合线框的磁通量变化,闭合线框中就有感应电流产生．A图中,线框转动过程中,通过线框的磁通量发生变化,线框中有感应电流产生;B图中离直导线越远磁场越弱,所以当线框远离导线时,线框中磁通量不断变小,所以B图中有感应电流产生;C图中一定要把条形磁铁周围的磁感线空间分布图弄清楚,在图示位置,线框中的磁通量为零,在向下移动过程中,线框的磁通量一直为零,磁通量不变,线框中无感应电流产生;D图中,线框中的磁通量一直不变,无感应电流产生．故选A、B.13.【答案】BC【解析】14.【答案】(1)见解析(2)ABD(3)右【解析】(1)将灵敏电流计与大线圈B组成闭合回路,电源、开关、小线圈A组成闭合回路,电路图如图所示．(2)将开关闭合或断开,导致穿过线圈的磁通量变化,产生感应电流,灵敏电流计指针偏转,故A、B正确;保持开关一直闭合,则穿过线圈B的磁通量不变,没有感应电流产生,灵敏电流计指针偏转,故C错误;将螺线管A插入(或拔出)螺线管B时穿过线圈B的磁通量发生变化,线圈B中产生感应电流,灵敏电流计指针偏转,故D正确．(3)在开关闭合的瞬间,穿过线圈B的磁通量增大,灵敏电流计的指针向左偏转,则当螺线管A向上拔出的过程中,穿过线圈B的磁通量减小,灵敏电流计的指针向右偏转．15.【答案】【解析】线圈A与带电池的电路相连,线圈B与电流计相连,当滑动滑动变阻器时,线圈A中的电流变化,从而引起B中产生感应电流,也可以保持滑动器划片不动,线圈A插入或者拔出时,都可以引起B中产生感应电流．16.【答案】(1)见解析(2)1.6 N(3)4 T【解析】(1)假设电流表满偏,则I＝3.0 A,R两端电压U＝IR＝3.0×0.5 V＝1.5 V,将大于电压表的量程,不符合题意,故满偏电表应该是电压表．(2)由能量关系知,电路中的电能是外力做功转化来的,所以有Fv＝I2(R＋r),I＝,两式联立得F＝＝1.6 N.(3)磁场是恒定的,且不发生变化,由于CD运动而产生感应电动势,因此是动生电动势．根据法拉第电磁感应定律有E＝BLv,根据闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir以及I＝,联立三式得B＝＋＝4 T.17.【答案】(1)4 m/s(2)12 W【解析】(1)当金属棒速度最大时,拉力与安培力相等.＝F,v m＝＝4 m/s(2)回路中电流为I＝＝2 A,电阻上的发热功率为P＝I2R＝12 W.18.【答案】(1)(2)【解析】(1)设小灯泡的额定电流为I0,有P＝I R,①由题意,在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后,小灯泡保持正常发光,流经MN的电流为I＝2I0,②此时金属棒MN所受的重力和安培力相等,下落的速度达到最大值,有mg＝BLI,③联立①②③式得B＝(2)设灯泡正常发光时,金属棒的速率为v,由电磁感应定律与闭合电路欧姆定律得E＝BLv,⑤E＝RI0,⑥联立①②④⑤⑥式得v＝.⑦19.【答案】00.02或3.46×10－2【解析】线圈ABCO与x轴正方向的匀强磁场平行,没有一条磁感线穿过平面,所以磁通量等于0.在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°时,线圈在中性面上面的投影面积为0.4×sin 60°,磁通量Φ＝0.1×0.4×sin 60°＝0.02Wb,磁通量变化量ΔΦ＝0.1×0.4×sin 60°－0＝0.02Wb.20.【答案】(1)BC(2)感应电场的电场力机械能(3)负【解析】(1)将线圈A放在线圈B中,由于磁通量不变化,故不会产生感应电流,也不会引起电流计指针偏转,选项A错误;线圈A插入或拔出线圈B的速度越大,则磁通量的变化率越大,产生的感应电流越大,电流计指针偏转的角度越大,选项B正确;滑动变阻器的滑片P滑动越快,电流的变化率越大,磁通量的变化率越大,则感应电流越大,电流计指针偏转的角度越大,选项C正确;滑动变阻器的滑片P 匀速滑动时,电流发生变化,磁通量变化,也会产生感应电流,故电流计指针也会发生偏转,选项D错误．故选BC.(2)这个“电源”内的非静电力是感应电场的电场力．如果是因为线圈A插入或拔出线圈B,导致电流计指针发生了偏转．这时是机械能转化为电能．(3)根据楞次定律可知,通过电流计的电流从负极流入,故灵敏电流计指针向其负接线柱方向偏转．21.【答案】3Bωr2【解析】ΔΦ＝Φ2－Φ1＝BS sin 30°－0＝Bπr2.又Δt＝＝＝所以＝＝＝3Bωr2.22.【答案】【解析】杆切割产生的感应电动势：E＝Bdv.两个电阻为R的半金属圆环并联,并联电阻R并＝R,电路电流(总电流)：I＝＝,杆两端的电压：U＝IR并＝Bdv.23.【答案】50 V50【解析】由B－t图象可知＝5 T/s由E＝n S得：E＝1 000×5×100×10－4V＝50 V.。

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高中物理学习材料唐玲收集整理牙林一中《电磁感应》单元测试一、不定项选择题1、下列说法中不正确的是：A 闭合电路中只要有磁通量的变化，电路中必定存在感应电动势B 将闭合电路断开，只要有磁通量的变化，电路中也一定存在感应电动势C 任一条直导线只要切割磁感线就存在感应电动势D 矩形线圈在匀强磁场中运动，只要线圈内磁通量没有变化，线圈上任何两点间一定不存在感应电动势2.发现电磁感应现象的科学家是：A.安培B.奥斯特C.法拉第D.库仑3、关于感应电动势大小的说法正确的是A、线圈中磁通量越大，产生的感应电动势大B、线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势大C、线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势大D、线圈中磁通量增加时感应电动势大，线圈中通量减小时感应电动时减小4．在通电的直导线所在的平面内有一导体圆环，环与导线绝缘，导线中通有如图所示方向的电流，环可以自由运动（忽略重力）。

当导线中的电流强度I逐步减小时，环将：A．向下运动 B．向上运动C．转动；上面的向纸外，下面的向纸内D．转动；上面的向纸内，下面的向纸处5、如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L 的电阻可以忽略，下列说法中正确的是A.合上开关K 接通电路时，A2始终比A1亮B.合上开关K 接通电路时，A1先亮，A2后亮，最后一样亮C.断开开关K 切断电路时，A2先熄灭，A1过一会儿才熄灭D.断开开关K 切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭6．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则其中错误的是： A ．线圈中O 时刻感应电动势最大 B ．线圈中D 时刻感应电动势为零 C ．线圈中D 时刻感应电动势最大D ．线圈中O 至D 时间内平均感电动势为0.4V( 6题 ) (7题)7．如图所示，乙线圈和甲线圈互相绝缘，且乙线圈有一半面积在甲线圈内，当甲线圈中的电流逐渐减弱时，乙线圈中的感应电流： A ．为零B ．顺时针流动C ．逆时针流动D ．无法确定8．如图所示，在一匀强磁场中有一U 形导线框abcd ，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R 为一电阻，ef 为垂直于ab 的一根I甲乙abe导体杆，它可以在ab 、cd 上无摩擦地滑动．杆ef 及线框中导线的电阻都可不计．开始时，给ef 一个向右的初速度，则 A ．ef 将匀速向右运动 B ．ef 将往返运动C ．ef 将减速向右运动，但不是匀减速D ．ef 将加速向右运动9．如图所示，矩形线框从a 由静止下落，在穿越磁场区域时，先后经过b 、c 、d ，由图可知A ．线框在c 处和在a 处的加速度一样大B ．线框在b 、d 处的加速度等于gC ．线框在磁场区域内做匀速直线运动D ．线圈在磁场中下落时始终受到一个竖直向上的阻力10．如图所示，L 为一个自感系数大的自感线圈，开关闭合后，小灯能正常发光，那么闭合开关和断开开关的瞬间，能观察到的现象分别是（） A ．小灯逐渐变亮，小灯立即熄灭 B ．小灯立即亮，小灯立即熄灭C ．小灯逐渐变亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭D ．小灯立即亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭11.如图17—5所示，矩形线圈abcd 由静止开始运动，下列说法正确的是： A.向右平动(ab 边还没有进入磁场)有感应电流，方向为abcdaB.向左平动(bc 边还没有离开磁场)有感应电流，方向为adcbaC.以bc 边为轴转动(ad 边还未转入磁场)，有感应电流，方向为abcdaD.以ab 边为轴转动(bc 边还未转入磁场)，无感应电流，12．变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是因为（）A ．增大涡流，提高变压器的效率B ．减小涡流，提高变压器的效率C ．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量D ．增大铁芯中的电阻，以减小发热量 13．如图所示, 在水平面(纸平面)内有一光滑的导轨,导轨上放置一金属棒ab, 在竖直方向有一匀强磁场，下述说法中正确的有A ．若磁场方向垂直纸面向外并增强时，杆ab 将向右运动B ．若磁场方向垂直纸面向外并减少时，杆ab 将向右运动C ．若磁场方向垂直纸面向里并增强时，杆ab 将向左运动D ．若磁场方向垂直纸面向里并减少时，杆ab 将向右运动14、如图11－13所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O 点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域，A ，B 为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，则（）A ．圆环向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度。

人教版高中物理选修3-2《电磁感应》单元检测题

高中物理学习材料金戈铁骑整理制作《电磁感应》单元检测题一、选择题：4×10＝401、当穿过线圈中的磁通量发生变化时，下列说法中正确的是 A 、线圈中一定有感应电流 B 、线圈中没有感应电动势C 、感应电动势的大小与磁通量的变化成正比D 、感应电动势的大小与线圈电阻无关2、日光灯点燃时需要一高出电源电压很多的瞬时高压，而日光灯点燃后正常发光时加在灯管上的电压又需大大低于电源电压，这两点的实现：A 、靠与灯管并联的镇流器来完成B 、靠与灯管串联的镇流器来完成C 、靠与灯管并联的起动器来完成D 、靠与灯管串联的启动器来完成 3、自感电动势的大小A 、跟通过线圈的电流大小有关系B 、跟线圈中的磁通量变化的大小有关系C 、跟线圈中的电流变化大小有关系D 、跟线圈中的电流变化快慢有关系4、如图所示，水平导轨的电阻忽略不计，金属棒ab 和cd 的电阻分别为R ab 和R cd ，且R ab ＞R cd ，处于匀强磁场中。

金属棒cd 在力F 的作用下向右匀速运动，ab 在外力作用下处于静止状态。

下面说法正确的是A 、U ab ＞U cdB 、U ab =U cdC 、U ab ＜U cdD 、无法判断5、如图所示，A ，B 是两个完全相同的灯泡，L 是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计。

当电键K 闭合时，下列说法正确的是 A 、A 比B 先亮，然后A 熄灭 B 、AB 一齐亮，然后A 熄灭C 、B 比A 先亮，然后B 逐渐变暗，A 逐渐变亮D 、A 、B 一齐亮．然后A 逐渐变亮．B 的亮度不变6、如图所示，当金属棒a 在金属轨道上运动时，线圈b 向左摆动，则金属棒aA 、向左匀速运动B 、向左减速运动C 、向右加速运动D 、向右减速运动7、如图所示，线圈P 通入强电流，线圈Q 水平放置，从靠近线圈P 的附近竖直向下落，经过位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，下落过程中感应电流的方向自上向下看A 、始终是顺时针方向B 、始终是逆时针方向C 、先顺时针后逆时针方向D 、先逆时针后顺时针方向8、如图所示，一条形磁铁，从静止开始，穿过采用双线绕成的闭个线圈，条形磁铁在穿过线圈过程中做A 、减速运动B 、匀速运动a b cdC 、自由落体运动D 、非匀变速运动9、如图所示，把金属环匀速拉出磁场，下面正确的是： A 、向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反；B 、不管向什么方向拉出，只要产生感应电流时，方向都是顺时针；C 、向右匀速拉出时，感应电流大小不变；D 、要将金属环匀速拉出，拉力大小不改变。

选修3-2电磁感应单元综合测试(带答案)分解

选修3-2电磁感应单元综合测试时间：90分钟分值：100分第Ⅰ卷(选择题，共40分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．如图所示是著名物理学家费曼设计的一个实验，在一块绝缘板中部安装一个线圈，并接有电源，板的四周有许多带负电的小球．整个装置悬挂起来，在接通开关瞬间，整个圆盘将(自上而下看)()A．顺时针转动一下B．逆时针转动一下C．顺时针不断转动D．逆时针不断转动解析：开关接通瞬间，穿过带电小球所在空间向下的磁通量突然增加，由楞次定律知，在带电小球所处空间将产生逆时针方向(从上向下看)的电动势(确切地讲，应为逆时针方向电场)，从而使带负电小球受到顺时针方向的作用力．故选A.答案：A2．信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区，每个磁化区代表了二进制数1或0，用以储存信息．刷卡时，当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时，在检测头的线圈中会产生变化的电压(如下图甲所示)．当信用卡磁条按图乙所示方向以该速度拉过阅读检测头时，在线圈中产生的电压随时间的变化关系正确的是()解析：由题图甲知，上图磁化区域的位置感应出向上的电压，下图磁化区域的位置感应出向下的电压，因此题图乙刷卡时应对应B 图出现的电压图．答案：B3．为了控制海洋中水的运动，海洋工作者有时依靠水流通过地磁场所产生的感应电动势测水的流速．某课外活动兴趣小组由四个成员甲、乙、丙、丁组成，前去海边某处测量水流速度．假设该处地磁场的竖直分量已测出为B，该处的水流是南北流向，问下列测定方法可行的是()A．甲将两个电极在水平面沿水流方向插入水流中，测出两极间距离L及与两极相连的测量电势差的灵敏仪器的读数U，则水流速度v＝UBLB．乙将两个电极在水平面上沿垂直水流方向插入水流中，测出两极间距离L及与两极相连的测量电势差的灵敏仪器的读数U，则水流速度v＝U BLC．丙将两个电极沿垂直海平面方向插入水流中，测出两极间距离L及与两极相连的测量电势差的灵敏仪器的读数U，则水流速度v＝UBLD．丁将两个电极在水平面上沿任意方向插入水流中，测出两极间距离L及与两极相连的测量电势差的灵敏仪器的读数U，则水流速度v＝U BL解析：将两个电极在水平面上沿垂直水流方向插入水中，流水液体视为导体切割磁感线，则：E＝BL v，又E＝U，故v＝U BL.答案：B4．如图甲所示，一个电阻为R、面积为S的矩形导线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与ad边垂直并与线框平面成45°角，o、o′分别是ab边和cd边的中点．现将线框右半边obco ′绕oo ′逆时针旋转90°到图乙所示位置．在这一过程中，导线中通过的电荷量是( )A.2BS 2RB.2BS RC.BS R D ．0解析：由于q ＝ΔφR Δφ＝|BS cos45°－0|＝22BS q ＝2BS 2R. 答案：A5．(2011·江苏高考)如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I ，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行．线框由静止释放，在下落过程中( )A ．穿过线框的磁通量保持不变B．线框中感应电流方向保持不变C．线框所受安培力的合力为零D．线框的机械能不断增大解析：线框在下落过程中，穿过线框的磁通量逐渐减小，方向不变，根据楞次定律可知感应电流方向不变，B正确，A错；线框上下边框所处磁场强弱不同，上边框所处位置磁场强，下边框所处位置磁场弱，受力不平衡，C错；由于机械能逐渐转变为电能，机械能减少，D错．答案：B6．如图所示，一个有弹性的金属环被一根橡皮绳吊于通电直导线的下方，当通电直导线中的电流I增大时，圆环的面积S和橡皮绳的长度L将()A．S增大，L变短B．S增大，L变长C．S减小，L变短D．S减小，L变长解析：通电直导线周围的磁场离导线越远就越弱，当直导线中的电流增大时，通过金属环的磁通量增加，产生的感应电流必然要阻碍磁通量的增加．由于金属环有弹性，金属环面积缩小，同时橡皮绳拉长，金属环远离直导线．正确选项为D.答案：D7．如图所示，当软铁棒沿螺线管轴迅速插入螺线管时，下列判断正确的是()A．灯变亮，R中有向右的电流B．灯变暗，R中有向右的电流C．灯亮度不变，R中无电流D．灯变暗，R中有向左的电流解析：根据M螺线管电源的极性，可判断出M中的电流及产生的磁场方向．穿过N线圈的磁感线方向，条形铁棒被M线圈产生的磁场磁化后，其左端为N极，右端为S极，在软铁棒插入过程中，由于软磁棒磁化后也具有了磁性，使得M、N的线圈磁通量都变大了，由楞次定律可知，M中的感应电流与原有电流反向，使M中实际电流变小，灯泡变暗，由楞次定律知R中产生向右流过的感应电流．答案：B8．如图所示，竖直放置的金属框架处于水平匀强磁场中，有一长直金属棒可以沿金属框自由滑动．当ab由静止开始下滑一段时间后，合上开关S，则ab将做()A．匀速运动B．加速运动C．减速运动D．无法确定解析：开始金属棒下滑，切割磁感线产生感应电动势，因电路不闭合，所以没有感应电流，金属棒做自由落体运动．闭合开关后，有感应电流，根据右手定则，在金属棒中感应电流方向是从a→b，其大小为I＝ER＝BL vR，同时金属棒受到安培力作用，根据左手定则判断其方向是向上的，大小为F＝BIL＝B2L2vR，这时金属棒受到的合力为mg－B2L2vR＝ma，v的大小不确定，所以加速度的大小、方向不确定．金属棒可能加速、可能减速、也可能匀速．答案：D9．铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号，以确定火车的位置．有一种磁铁能产生匀强磁场，被安装在火车首节车厢下面，如图所示(俯视图)，当它经过安装在两铁轨之间的线圈时，便会产生一种电信号被控制中心接收到．当火车以恒定的速度通过线圈时，表示线圈两端的电压随时间变化的关系是图中的()解析：当火车头中的磁场刚接触线圈时，线圈中有一边切割磁感线，产生的感应电动势为E＝BL v；当磁场完全进入时，穿过线圈的磁通量不发生变化，无感应电动势；当磁场要离开线圈时，线圈中又有一边在切割磁感线，产生的感应电动势E＝BL v.根据右手定则判断知，两段产生的感应电动势方向相反，也就是正负极相反．故选项C 正确．答案：C10．如下图所示，有一边长为L的正方形导线框，质量为m，由高H处自由落下，其下边ab进入匀强磁场区后，线圈开始做减速运动，直到其上边cd刚刚穿出磁场时，速度减为ab边刚进入磁场时速度的一半，此匀强磁场的宽度也是L，则线框在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为( )A ．2mgLB ．2mgL ＋mgHC ．2mgL ＋34mgH D ．2mgL ＋14mgH 解析：线圈进入或出匀强磁场区过程，ab 边切割磁感线，产生感应电流，安培力作用阻碍线圈的运动，克服安培力做的功转化为电路的电能．线圈下落H 过程，机械能守恒，有mgH ＝12m v 2，对全过程由能量转化和守恒得mg (H ＋2L )＝12m (12v )2＋Q ，解得Q ＝2mgL ＋34mgH .选项C 正确．答案：C第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、填空题(每小题6分，共12分)11．单位长度电阻为ρ的裸导线制成一个直径为d 的圆形回路，将此回路置于方向如图所示的磁场中，若磁场的磁感应强度随时间t 的变化关系为B ＝kt (k 为常数)，则电流表的示数为__________．解析：根据法拉第电磁感应定律，E ＝ΔB Δt S ＝k π(d 2)2，电阻R ＝ρπd ，所以I ＝E R ＝kd 4ρ. 答案：kd 4ρ12．电磁流量计广泛应用于测量导电流体(如污水)在管中的流量(在单位时间内通过管内横截面的流体的体积)．如图所示为电磁流量计的示意图，由非磁性材料做成的圆管道，外加一匀强磁场，当管中的导电体液体流过此区域时，测出管壁上a 、b 两点间的电动势为E ，就可以知道管中的液体的流量Q ，即单位时间内流过管道横截面的液体体积(m 3/s)，已知管道直径为D ，则D 与E 的关系为__________．解析：根据法拉第电磁感应定律，E ＝BD v ，Q ＝v ×S ×1＝v ×π×(D 2)2，故Q ＝πDE 4B. 答案：Q ＝πDE 4B三、计算题(共4小题，13题10分，14题12分，15题12分，16题14分，共48分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．如图所示，线圈面积S ＝1×10－5m 2，匝数n ＝100，两端点连接一电容器，其电容C ＝20μF ，线圈中磁场的磁感应强度按ΔB Δt＝0.1T/s 增加，磁场方向垂直线圈平面向里，那么电容器所带电荷量为多少？电容器的极板a 带什么种类的电荷？解析：因磁场在增强，由楞次定律可知a 端电势高，即a 带正电荷，由法拉第电磁感应定律得：E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB Δt ·S ，故q ＝CE ＝n ΔB Δt·SC ＝2×10－9C 答案：2×10－9C 正14．一个质量为m ＝0.5kg 、长为L ＝0.5m 、宽为d ＝0.1m 、电阻R ＝0.1Ω的矩形线框，从h 1＝5m 的高度由静止自由下落，如图所示．然后进入匀强磁场，刚进入时由于磁场力的作用，线框刚好做匀速运动(磁场方向与线框平面垂直，g 取10m/s 2)．(1)求磁场的磁感应强度B ；(2)如果线框的下边通过磁场区域的时间t ＝0.15s ，求磁场区域的高度h 2.解析：(1)线框进入磁场时的速度为v 1＝2gh 1＝10m/s ，产生的感应电动势为E ＝Bd v 1，感应电流I ＝Bd v 1R ，所受的安培力F ＝BId＝mg ，整理得B ＝Rmg d 2v 1＝2.24T. (2)线圈全部进入磁场用的时间t 1＝L v 1＝0.05s ，所以由题意得：v 1(t －t 1)＋12g (t －t 1)2＝h 2－L . 代入数据解得h 2＝1.55m.答案：(1)2.24T (2)1.55m15．(2011·天津高考)如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 间距为l ＝0.5m, 其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角．完全相同的两金属棒ab ，cd 分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m ＝0.02kg ，电阻均为R＝0.1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止．取g＝10m/s2，问(1)通过棒cd的电流I是多少，方向如何？(2)棒ab受到的力F多大？(3)棒cd每产生Q＝0.1J的热量，力F做的功W是多少？解析：(1)棒cd受到的安培力F cd＝IlB ①棒cd在共点力作用下平衡，则F cd＝mg sin30°②由①②式，代入数据解得I＝1 A ③根据楞次定律可知，棒cd中的电流方向由d至c ④(2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等F ab＝F cd对棒ab，由共点力平衡知F＝mg sin30°＋IlB ⑤代入数据解得F＝0.2 N ⑥(3)设在时间t内棒cd产生Q＝0.1J热量，由焦耳定律可知Q＝I2Rt ⑦设棒ab匀速运动的速度大小为v，其产生的感应电动势E＝Bl v ⑧由闭合电路欧姆定律知I＝E2R⑨由运动学公式知，在时间t内，棒ab沿导轨的位移x＝v t ⑩力F做的功W＝Fx ⑪综合上述各式，代入数据解得W＝0.4J ⑫答案：(1)1 A电流方向由d至c(2)0.2 N(3)0.4J16．如图，一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r，其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上，并与之密接；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出)；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨所在平面．开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v0.在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定．导体棒一直在磁场中运动．若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率．解析：导体棒所受的安培力为F ＝IlB ① 该力大小不变，棒做匀减速运动，因此在棒的速度从v 0减小到v 1的过程中，平均速度为v ＝12(v 0＋v 1) ② 当棒的速度为v 时，感应电动势的大小为E ＝l v B ③ 棒中的平均感应电动势为E ＝l v B ④由②④式得E ＝12l (v 0＋v 1)B ⑤ 导体棒消耗的热功率为P 1＝I 2r ⑥ 负载电阻上消耗平均功率为P 2＝E I －P 1 ⑦ 由⑤⑥⑦式得 P 2＝12l (v 0＋v 1)BI －I 2r ⑧ 答案：12l (v 0＋v 1)B 12l (v 0＋v 1)BI －I 2r。

选修3-2电磁感应单元测试

2014-2015学年隆X中学电磁感应测试题高二物理（注意事项：将答案写在试卷第4页答题卡上）一、单项选择题（共4小题，每题6分）1．闭合回路中的磁通量Φ随时间t变化的图像分别如图所示，关于回路中不能产生电磁感应现象的是（）A B C D2、穿过一个2匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2Wb,则（）A.线圈中感应电动势每秒增加4VB.线圈中感应电动势每秒减少4VC.线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，感应电动势小于4VD.线圈中感应电动势始终为4V3、如右图所示，通与电流I的直导线MN固定在竖直位置上，且与导线框abcd在同一平面内。

以下说法正确的是（）A、通过直导线的电流强度增大，感应电流方向是顺时针方向B、通过直导线的电流强度增大，感应电流方向是逆时针方向C、线框以MN为轴转动，感应电流方向是顺时针方向D、线框以MN为轴转动，感应电流方向是逆时针方向4、下图中所标的导体棒的长度为L，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，棒运动的速度均为v，产生的电动势为BLv的是（）B °v二、双项选择题（共5小题，每题8分）5．如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P 和塑料管Q 竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块（） A ．在P 和Q 中都做自由落体运动 B. 在两个下落过程中的机械能都守恒 C. 在P 中的下落时间比在Q 中的长 D ．落至底部时在P 中的速度比在Q 中的小6、如右图所示，通与电流I 的直导线MN 固定在竖直位置上，且与导线框abcd 在同一平面内，则在下列情况下，导线框中能产生感应电流的是（）A 、通过直导线的电流强度增大B 、通过直导线的电流强度减小C 、线框水平向上平移D 、线框以MN 为轴转动7 .如图电路中，p 、Q 两灯相同，L 的电阻不计，则 : A ．S 断开瞬间，P 与 Q 都过一会才熄灭 B ．S 接通瞬间，P 、Q 同时达正常发光 C ．S 断开瞬间，通过P 的电流从右向左 D ．S 断开瞬间，通过Q 的电流与原来方向相反8.在垂直于匀强磁场B 的平面内，半径为r 的金属圆盘绕过圆心O 的轴转动，圆心O 和边缘K 通过电刷与一个电路连接。

人教版高中物理选修3-2 电磁感应单元检测题.docx

高中物理学习材料桑水制作电磁感应单元检测题第Ⅰ卷（选择题）一．选择题（请将你认为正确的答案代号填在Ⅱ卷的答题栏中，本题共16小题） 1. 质量为m 、电量为q 的带电粒子以速率v 垂直磁感线射入磁感应强度为(2)的匀强磁场中，在磁场力作用下做匀速圆周运动，带电粒子在圆周轨道上运动相当于一环形电流，则 (1).环形电流的电流强度跟q 成正比 (2).环形电流的电流强度跟v 成正比 (3).环形电流的电流强度跟B 成正比 (4).环形电流的电流强度跟m 成反比 A.(1)(2) B.(3)(4) C.(1)(3) D.(2)(4)2. 北半球某处的地磁场水平含量为B 1，竖直含量为B 2，且B 1＞B 2，在该处自南向北以初速度v 0水平抛出一根东西向放置的长为L 的导体棒，在导体棒平行下落的过程中，当导体棒运动方向与水平方向成45°角时，导体棒两端的电势差为A.（B 1-B 2）Lv 0B.（B 1+B 2）Lv 0C.（B 1-B 2）Lv 0D.02221Lv B B3. 如图所示在闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a 、b 、c 为三个闭合金属环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，在滑动变阻器的滑片左右滑动时，能产生感应电流的圆环是 A.a 、b 、c 三环 B.b 、c 两环 C.a 、b 两环 D.a 、c 两环4. 在彩色电视机的电源输入端装有电源滤波器，其电路图如下图所示。

主要元件是两个电感线圈L 1、L 2，它们的自感系数很大，F 是保险丝，R 是灵敏电阻（正常情况下阻值很大，但电压超过设定值时，阻值会迅速变小，可以保护与其并联的元件），C 1、C 2是电容器，S 为电视机开关。

某一次用户没有先关电视（即没断开S ）就拔掉电源插头，结果烧坏了图中电路元件，可能被烧坏的元件是： ①C 2 ②C 1 ③L 1或L 2 ④FA.①③B.①④C.②④D.②③ 5. 下列物理学史实，叙述不正确．．．的是 A.司南勺是根据磁石指向南北而发明的 B.奥斯特最早发现了电流的磁效应 C.安培确定了磁场对电流的作用力的规律 D.麦克斯韦首先发现了电磁感应规律 6. 如图所示，两条柔软的导线与两根金属棒相连，组成闭合电路，且上端金属棒固定，下端金属棒自由悬垂.如果穿过回路的磁场逐渐增强，下面金 B属棒可能的运动情况是A.向左摆动B.向右摆动C.向上运动D.不动7. 一个长直螺线管通有交变电流，把一个带电粒子沿管轴射入管中，如不计粒子的重力和空气的阻力，粒子将在管中A.做圆周运动B.沿轴线来回运动C.做匀加速直线运动D.做匀速直线运动 8. 由交流电动势瞬时值表达式e=102sin4πt(V)，可知A.此交流电的频率是4π(Hz)B.此交流电的周期是0.5sC.当t=0.5s 时，此交流电动势有最大值D.当t=0时，产生此交流电的线圈平面与中性面重合9. 如图虚线上方空间有匀强磁场，扇形导线框绕垂直于框面的轴O 以角速度ω匀速转动，线框中感应电流方向以逆时针为正，那么，能正确表明线框转动一周感应电流变化情况的是下列图中的哪一个10. 如图所示，带电金属小球用绝缘丝线系住，丝线上端固定，形成一个单摆.如果在摆球经过的区域加上如图所示的磁场，不计摩擦及空气阻力，下列说法中正确的是A.单摆周期不变B.单摆周期变大C.单摆的振幅逐渐减小D.摆球在最大位移处所受丝线的拉力大小不变 11. 如图甲所示，一个闭合矩形金属线圈abcd 从一定高度释放，且在下落过程中线圈平面始终在竖直平面上。

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最新人教版高中物理选修3-2测试题及答案全套单元测评(一)电磁感应(时间：90分钟满分：100分)第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．)1．下列现象中，属于电磁感应现象的是()A．小磁针在通电导线附近发生偏转B．通电线圈在磁场中转动C．因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流D．磁铁吸引小磁针解析：电磁感应是指“磁生电”的现象，而小磁针和通电线圈在磁场中转动，反映了磁场力的性质，所以A、B、D项不是电磁感应现象，C项是电磁感应现象．答案：C如图所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外，若要使线框中产生感应电流，下列办法中不可行的是() A．将线框向左拉出磁场B．以ab边为轴转动(小于90°)C．以ad边为轴转动(小于60°)D．以bc边为轴转动(小于60°)解析：将线框向左拉出磁场的过程中，线框的bc部分做切割磁感线运动，或者说穿过线框的磁通量减少，所以线框中将产生感应电流．当线框以ab边为轴转动时，线框的cd边的右半段在做切割磁感线运动，或者说穿过线框的磁通量在发生变化，所以线框中将产生感应电流．当线框以ad边为轴转动(小于60°)时，穿过线框的磁通量在减小，所以在这个过程中线框中会产生感应电流．如果转过的角度超过60°(60°～300°)，bc 边将进入无磁场区，那么线框中将不产生感应电流．当线框以bc边为轴转动时，如果转动的角度小于60°，则穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩形线框面积的一半的乘积)．答案：D如图所示，通电螺线管水平固定，OO′为其轴线，a、b、c三点在该轴线上，在这三点处各放一个完全相同的小圆环，且各圆环平面垂直于OO′轴．则关于这三点的磁感应强度B a、B b、B c的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系，下列判断正确的是()A．B a＝B b＝B c，Φa＝Φb＝ΦcB．B a＞B b＞B c，Φa＜Φb＜ΦcC．B a＞B b＞B c，Φa＞Φb＞ΦcD．B a＞B b＞B c，Φa＝Φb＝Φc解析：根据通电螺线管产生的磁场特点可知B a＞B b＞B c，由Φ＝BS可得Φa ＞Φb＞Φc，故C项正确．答案：C如图所示，一均匀的扁平条形磁铁的轴线与圆形线圈在同一平面内，磁铁中心与圆心重合，为了在磁铁开始运动时在线圈中得到逆时针方向的感应电流，磁铁的运动方式应是()A．N极向纸内，S极向纸外，使磁铁绕O点转动B．N极向纸外，S极向纸内，使磁铁绕O点转动C．磁铁在线圈平面内顺时针转动D．磁铁在线圈平面内逆时针转动解析：当N极向纸内、S极向纸外转动时，穿过线圈的磁场由无到有并向里，感应电流的磁场应向外，电流方向为逆时针，A选项正确；当N极向纸外、S极向纸内转动时，穿过线圈的磁场向外并增加，电流方向为顺时针，B选项错误；当磁铁在线圈平面内绕O点转动时，穿过线圈的磁通量始终为零，因而不产生感应电流，C、D选项错误．答案：A5．穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是()①②③④A．图①中回路产生的感应电动势恒定不变B．图②中回路产生的感应电动势一直在变大C．图③中回路在0～t1时间内产生的感应电动势小于在t1～t2时间内产生的感应电动势D．图④中回路产生的感应电动势先变小再变大解析：图④中磁通量的变化率先变小后变大，因此，回路产生的感应电动势先变小再变大．答案：D6．(多选题)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是因为()A．增大涡流，提高变压器的效率B．减小涡流，提高变压器的效率C．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量D．增大铁芯中的电阻，以减小发热量解析：不使用整块硅钢而是采用很薄的硅钢片，这样做的目的是增大铁芯中的电阻，阻断涡流回路，来减少电能转化成铁芯的内能，提高效率是防止涡流而采取的措施．本题正确选项是BD.答案：BD7．(多选题如图所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面．现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点，使其向上运动．若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能()A．变为0B．先减小后不变C．等于F D．先增大再减小解析：导体棒a在恒力F作用下加速运动，最后匀速运动，闭合回路中产生感应电流，导体棒b受到安培力方向应沿斜面向上，且逐渐增大，最后不变．由力平衡可知，导体棒b受到的摩擦力先沿斜面向上逐渐减小，最后不变，所以选项A、B正确，选项C、D错误．答案：AB8．如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里，abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l，t＝0时刻，bc边与磁场区域左边界重合．现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t的变化的图线是图中的()A BC D解析：0～lv段，由右手定则判断感应电流方向为a→d→c→b→a，大小逐渐增大；lv～2lv段，由右手定则判断感应电流方向为a→b→c→d→a，大小逐渐增大，故B选项正确．答案：B9．(多选题)如图所示，水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R，轨道所在处有竖直向下的匀强磁场，金属棒ab横跨导轨，它在外力的作用下向右匀速运动，速度为v.若将金属棒的运动速度变为2v，(除R外，其余电阻不计，导轨光滑)则() A．作用在ab上的外力应增大到原来的2倍B．感应电动势将增大为原来的4倍C．感应电流的功率将增大为原来的2倍D．外力的功率将增大为原来的4倍解析：由平衡条件可知，F＝B2L2Rv，可见，将金属棒的运动速度变为2v时，作用在ab上的外力应增大到原来的2倍，外力的功率将增大为原来的4倍．答案：AD10．(多选题)如图所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S是控制电路的开关．对于这个电路，下列说法正确的是()A．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等B．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等C．闭合开关S待电路达到稳定，D2熄灭，D1比原来更亮D．闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开的瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭解析：由于线圈的电阻可忽略不计、自感系数足够大，在开关S闭合的瞬间线圈的阻碍作用很大，线圈中的电流为零，所以通过D1、D2的电流大小相等，A项正确、B项错误；闭合开关S待电路达到稳定时线圈短路，D1中电流为零，回路电阻减小，D2比原来更亮，C项错误；闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，线圈和D1形成回路，D1闪亮一下再熄灭，D项正确．答案：AD如图所示，矩形线圈放置在水平薄木板上，有两块相同的蹄形磁铁，四个磁极之间的距离相等，当两块磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈受到木板的摩擦力方向是()A．先向左，后向右B．先向左、后向右、再向左C．一直向右D．一直向左解析：当两块磁铁匀速向右通过线圈时，线圈内产生感应电流，线圈受到的安培力阻碍线圈相对磁铁的向左运动，故线圈有相对木板向右运动的趋势，故受到的静摩擦力总是向左．选项D正确，A、B、C项错误．答案：D光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程为y ＝x 2，其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y ＝a 的直线(如图中的虚线所示)．一个小金属块从抛物线上y ＝b (b >a )处以速度v 沿抛物线下滑，假设曲面足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是( )A ．mgbB.12m v 2 C ．mg (b －a ) D ．mg (b －a )＋12m v 2 解析：金属块进出磁场时，会产生涡流，部分机械能转化成焦耳热，所能达到的最高位置越来越低，当最高位置y ＝a 时，由于金属块中的磁通量不再发生变化，金属块中不再产生涡流，机械能也不再损失，金属块会在磁场中往复运动，此时的机械能为mga ，整个过程中减少的机械能为mg (b －a )＋12m v 2，全部转化为内能，所以D 项正确．答案：D第Ⅱ卷(非选择题，共52分)二、实验题(本题有2小题，共14分．请按题目要求作答)13．(6分)如图所示，在一根较长的铁钉上，用漆包线绕两个线圈A 和B .将线圈B 的两端与漆包线CD 相连，使CD 平放在静止的小磁针的正上方，与小磁针平行．试判断合上开关的瞬间，小磁针N 极的偏转情况？线圈A 中电流稳定后，小磁针又怎样偏转？解析：在开关合上的瞬间，线圈A内有了由小变大的电流，根据安培定则可判断出此时线圈A在铁钉内产生了一个由小变大的向右的磁场．由楞次定律可知，线圈B内感应电流的磁场应该阻碍铁钉内的磁场在线圈B内的磁通量的增加，即线圈B内感应电流的磁场方向是向左的．由安培定则可判断出线圈B 内感应电流流经CD时的方向是由C到D.再由安培定则可以知道直导线CD内电流所产生的磁场在其正下方垂直于纸面向里，因此，小磁针N极应该向纸内偏转．线圈A内电流稳定后，CD内不再有感应电流，所以，小磁针又回到原来位置．答案：在开关合上的瞬间，小磁针的N极向纸内偏转．(3分)当线圈A内的电流稳定以后，小磁针又回到原来的位置(3分)14．(8分)如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置，部分导线已连接．(1)用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好．(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合电键后，将原线圈迅速插入副线圈的过程中，电流计指针将向________偏；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将向________偏．答案：(1)如图所示．(4分)(2)右(2分)左(2分)三、计算题(本题有3小题，共38分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15．(10分)匀强磁场的磁感应强度B＝0.8 T，矩形线圈abcd的面积S＝0.5 m2，共10匝，开始B与S垂直且线圈有一半在磁场中，如图所示．(1)当线圈绕ab边转过60°时，线圈的磁通量以及此过程中磁通量的改变量为多少？(2)当线圈绕dc边转过60°时，求线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的改变量．解析：(1)当线圈绕ab转过60°时，Φ＝BS⊥＝BS cos 60°＝0.8×0.5×12Wb＝0.2 Wb(此时的S⊥正好全部处在磁场中)．在此过程中S⊥没变，穿过线圈的磁感线条数没变，故磁通量变化量ΔΦ＝0. (5分)(2)当线圈绕dc 边转过60°时，Φ＝BS ⊥，此时没有磁场穿过S ⊥，所以Φ＝0；不转时Φ1＝B ·S2＝0.2 Wb ，转动后Φ2＝0，ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－0.2 Wb ，故磁通量改变了0.2 Wb. (5分) 答案：(1)0 (2)0.2 Wb16．(14分)两根光滑的长直金属导轨MN 、M ′N ′平行置于同一水平面内，导轨间距为l ，电阻不计，M 、M ′处接有如图20所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R ，电容器的电容为C .长度也为l 、阻值同为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中．ab 在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab 运动距离为x 的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q .求：(1)ab 运动速度v 的大小； (2)电容器所带的电荷量q .解析 (1)设ab 上产生的感应电动势为E ，回路中的电流为I ，ab 运动距离为x ，所用时间为t ，则有E ＝Bl v (2分) I ＝E4R(2分) t ＝xv (2分) Q ＝I 2(4R )t (2分)由上述方程得v ＝4QRB 2l 2x (2分)(2)设电容器两极板间的电势差为U ，则有U ＝IR ，电容器所带电荷量q ＝CU ，(2分) 解得q ＝CQRBlx (2分) 答案：(1)4QR B 2l 2x(2)CQRBlx17．(14分)如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L ，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直．一质量为m 、有效电阻为R 的导体棒在距磁场上边界h 处静止释放．导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I .整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻．求：(1)磁感应强度的大小B ；(2)电流稳定后，导体棒运动速度的大小v ； (3)流经电流表电流的最大值I m .解析：(1)电流稳定后，导体棒做匀速运动，受力平衡，有F 安＝G ，即BIL ＝mg ①(2分)解得B ＝mgIL ②(2分)(2)由法拉第电磁感应定律得导体棒产生的感应电动势 E ＝BL v ③(1分)闭合电路中产生的感应电流I ＝ER ④(1分) 由②③④式解得v ＝I 2Rmg (2分)(3)由题意知，导体棒刚进入磁场时的速度最大，设为v m ，由机械能守恒定律得12m v 2m ＝mgh (2分)感应电动势的最大值E m ＝Bl v m (1分) 感应电流的最大值I m ＝E mR (1分) 解得I m ＝mg 2ghIR .(2分)答案：(1)mgIL (2)I 2R mg (3)mg 2gh IR单元测评(二) 交变电流(时间：90分钟满分：100分) 第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．) 1．在下图中，不能产生交变电流的是( )ABCD解析：矩形线圈绕着垂直于磁场方向的转轴做匀速圆周运动就产生交流电，而A图中的转轴与磁场方向平行，线圈中无电流产生，所以选A.答案：A2．闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的正弦式交变电流i＝I m sin ωt.若保持其他条件不变，使线圈的匝数和转速各增加1倍，则电流的变化规律为()A．i′＝I m sin ωt B．i′＝I m sin 2ωtC．i′＝2I m sin ωt D．i′＝2I m sin 2ωt解析：由电动势的最大值知，最大电动势与角速度成正比，与匝数成正比，所以电动势最大值为4E m，匝数加倍后，其电阻也应该加倍，此时线圈的电阻为2R，根据欧姆定律可得电流的最大值为I m′＝4E m2R＝2I m，因此，电流的变化规律为i′＝2I m sin 2ωt.答案：D3.(多选题)如图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的()A ．周期是0.01 sB ．最大值是311 VC ．有效值是220 VD ．表达式为u ＝220sin 100πt (V)解析：由波形图可知：周期T ＝0.02 s ，电压最大值U m ＝311 V ，所以有效值U ＝U m 2＝220 V ，表达式为u ＝U m sin 2πT t (V)＝311sin100πt (V)，故选项B 、C正确，选项A 、D 错误．答案：BC4.(多选题)如图所示，变频交变电源的频率可在20 Hz 到20 kHz 之间调节，在某一频率时，L 1、L 2两只灯泡的炽热程度相同．则下列说法中正确的是 ( )A ．如果将频率增大，L 1炽热程度减弱、L 2炽热程度加强B ．如果将频率增大，L 1炽热程度加强、L 2炽热程度减弱C ．如果将频率减小，L 1炽热程度减弱、L 2炽热程度加强D ．如果将频率减小，L 1炽热程度加强、L 2炽热程度减弱解析：某一频率时，两只灯泡炽热程度相同，应有两灯泡消耗的功率相同，频率增大时，感抗增大，而容抗减小，故通过A1的电流增大，通过A2的电流减小，故B项正确；同理可得C项正确，故选B、C.答案：BC5．(多选题)如图所示，在远距离输电过程中，若保持原线圈的输入功率不变，下列说法正确的是()A．升高U1会减小输电电流I2B．升高U1会增大线路的功率损耗C．升高U1会增大线路的电压损耗D．升高U1会提高电能的利用率解析：提高输电电压U1，由于输入功率不变，则I1将减小，又因为I2＝n1n2I1，所以I2将减小，故A项对；线路功率损耗P损＝I22R，因此功率损耗在减小，电压损失减小，故B项、C项错误；因线路损耗功率减小，因此利用率将升高，D项正确．答案：AD6．如图甲所示，a、b为两个并排放置的共轴线圈，a中通有如图乙所示的交变电流，则下列判断错误的是()甲乙A．在t1到t2时间内，a、b相吸B．在t2到t3时间内，a、b相斥C．t1时刻两线圈间作用力为零D．t2时刻两线圈间吸引力最大解析：t1到t2时间内，a中电流减小，a中的磁场穿过b且减小，因此b中产生与a同向的磁场，故a、b相吸，A选项正确；同理B选项正确；t1时刻a 中电流最大，但变化率为零，b中无感应电流，故两线圈的作用力为零，故C 选项正确；t2时刻a中电流为零，但此时电流的变化率最大，b中的感应电流最大，但相互作用力为零，故D选项错误．因此，错误的应是D.答案：D7．如图所示是四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220 V40 W”，当灯泡所消耗的功率都调到20 W时，消耗功率最小的台灯是()ABCD解析：利用变阻器调节到20 W时，除电灯消耗电能外，变阻器由于热效应也要消耗一部分电能，使台灯消耗的功率大于20 W，利用变压器调节时，变压器的输入功率等于输出功率，本身不消耗电能，所以C中台灯消耗的功率最小．答案：C8．一电阻接一直流电源，通过4 A的电流时热功率为P，若换接一正弦交流电源，它的热功率变为P2，则该交流电电流的最大值为()A．4 A B．6 A C．2 A D．4 2 A解析：由P＝I2R得R＝PI2＝P16，接交流电时，P2＝I′2P16，2I′2＝16，I′＝42A，所以I m＝2I′＝4 A．应选A.答案：A9．(多选题)如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a、b表示电表，已知电压比为100∶1，电流比为10∶1，电压表的示数为220 V，电流表的示数为10 A，则()A．a为电流表，b为电压表B．a为电压表，b为电流表C．线路输送电功率是2 200 WD．线路输送电功率是2.2×106 W解析：电压互感器应并联在电路中，并且是降压变压器，即图中a为电压互感器，由其读数知，输电线上的电压为22 000 V，同理可知输电线上的电流为100 A.答案：BD10．水电站向小山村输电，输送电功率为50 kW ，若以1 100 V 送电，则线路损失为10 kW ，若以3 300 V 送电，则线路损失可降为( )A ．3.3 kWB ．1.1 kWC ．30 kWD ．11 kW解析：由P ＝UI ，ΔP ＝I 2R 可得：ΔP ＝P2U2R ，所以当输送电压增大为原来3倍时，线路损失变为原来的19，即ΔP ＝1.1 kW.答案：B11．如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝2∶1，原线圈接正弦式交流电，副线圈接电动机，电动机线圈电阻为R ，当输入端接通电源后，电流表读数为I ，电动机带动一质量为m 的重物以速度v 匀速上升，若电动机因摩擦造成的能量损失不计，则图中电压表的读数为( )A ．4IR ＋mg vI B.mg v I C ．4IRD.14IR ＋mg v I 解析：根据电流与匝数的关系知变压器的输出电流为2I ，电动机消耗的总功率为P 2＝mg v ＋4IR ，又变压器的输入功率P 1＝UI ＝P 2＝mg v ＋4I 2R ，则U ＝mg vI ＋4IR ，故A 项正确．答案：A12．(多选题)如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u ＝311sin 314t (V)的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2是半导体热敏传感器(温度升高时R2的电阻减小)，电流表A2安装在值班室，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是()A．A1的示数增大，A2的示数减小B．A1的示数不变，A2的示数增大C．V1的示数不变，V2的示数减小D．V1的示数增大，V2的示数增大解析：传感器R2所在处出现火警，温度升高，则R2电阻减小，副线圈负载电阻减小．因输出电压不变，所以副线圈电流增大，则电阻R3两端电压增大，电压表V2的示数减小，电流表A2的示数减小．副线圈电流增大，则原线圈电流增大，但输入电压不变，即电流表A1的示数增大，电压表V1的示数不变．答案：AC第Ⅱ卷(非选择题，共52分)二、计算题(本题有4小题，共52分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(12分)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n＝100匝．穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图甲所示．发电机内阻r＝5.0 Ω，外电路电阻R＝95 Ω.已知感应电动势的最大值E m＝nωΦm，其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值．求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数．甲乙解析：从Φ－t图线看出Φm＝1.0×10－2Wb，T＝3.14×10－2s.(2分) 已知感应电动势的最大值E m＝nωΦm，又ω＝2πT.(3分)故电路中电流最大值I m＝E mR＋r＝n·2π·ΦmT(R＋r)＝100×2×3.14×1.0×10－23.14×(95＋5.0)×10－2A＝2 A(4分)交流电流表读数是交变电流的有效值，即I＝I m2＝1.4 A．(3分)答案：1.4 A14．(12分)有一个电子元件，当它两端的电压的瞬时值高于u＝110 2 V 时则导电，低于u＝110 2 V时不导电，若把这个电子元件接到220 V、50 Hz的正弦式交变电流的两端，则它在1 s 内导电多少次？每个周期内的导电时间为多少？解析：由题意知，加在电子元件两端电压随时间变化的图象如图所示，表达式为u ＝2202sin ωt V ．(2分)其中ω＝2πf ，f ＝50 Hz ，T ＝1f ＝0.02 s ，得u ＝2202sin100πt V ．(2分)把u ′＝110 2 V 代入上述表达式得到t 1＝1600 s ，t 2＝5600s(2分) 所以每个周期内的通电时间为Δt ＝2(t 2－t 1)＝4300 s ＝175s ．(3分) 由所画的u －t 图象知，一个周期内导电两次，所以1 s 内导电的次数为n ＝2t T ＝100.(3分)答案：100次 175s 15．(14分)如图所示，变压器原线圈输入电压为220 V ，副线圈输出电压为36 V ，两只灯泡的额定电压均为36 V ，L 1额定功率为12 W ，L 2额定功率为6 W ．求：(1)该变压器的原、副线圈匝数比．(2)两灯均工作时原线圈的电流以及只有L 1工作时原线圈中的电流．解析：(1)由变压比公式得U 1U 2＝n 1n 2(2分) n 1n 2＝22036＝559.(2分) (2)两灯均工作时，由能量守恒得P 1＋P 2＝U 1I 1(3分)I 1＝P 1＋P 2U 1＝12＋6220A ＝0.082 A(2分) 只有L 1灯工作时，由能量守恒得P 1＝U 1I ′1(3分)解得I ′1＝P 1U 1＝12220A ＝0.055 A ．(2分) 答案：(1)55∶9 (2)0.082 A 0.055 A16．(14分)某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为100 kW ，输出电压为500 V ，输电导线的总电阻为10 Ω，导线上损耗的电功率为4 kW ，该村的用电电压是220 V .(1)输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；(2)如果该村某工厂用电功率为60 kW ，则该村还可以装“220 V ,40 W”的电灯多少盏？解析：(1)因为P损＝I22R线(2分)所以I2＝P损R线＝4×10310A＝20 A(1分)I1＝PU1＝100×103500A＝200 A(2分)则n1n2＝I2I1＝20200＝110(1分)U3＝U2－I2R线＝(500×10－20×10) V＝4 800 V(2分)则n3n4＝U3U4＝4 800220＝24011.(1分)(2)设还可装灯n盏，据功率相等有P3＝P4(1分)其中P4＝(n×40＋60×103) W(1分)P3＝(100－4) kW＝96 kW(1分)所以n＝900.(2分)答案：(1)1∶10240∶11(2)900盏单元测评(三)传感器(时间：90分钟满分：100分)第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．)1．关于干簧管，下列说法正确的是()A．干簧管接入电路中相当于电阻的作用B．干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C．干簧管接入电路中相当于开关的作用D．干簧管是作为电控元件以实现自动控制的答案：C2．(多选题)为了保护电脑元件不受损害，在电脑内部有很多传感器，其中最重要的就是温度传感器，常用的温度传感器有两种，一种是用金属做的热电阻，另一种是用半导体做的热敏电阻．关于这两种温度传感器的特点说法正确的是()A．金属做的热电阻随着温度的升高电阻变大B．金属做的热电阻随着温度的升高电阻变小C．用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变大D．用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变小解析：金属的电阻率随着温度的升高而变大，半导体在温度升高时电阻会变小．答案：AD3．街旁的路灯、江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的() A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用答案：B4．(多选题)有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后，用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是()A．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻B．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻C．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻D．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻解析：热敏电阻的阻值随温度变化而变化，定值电阻和光敏电阻不随温度变化；光敏电阻的阻值随光照变化而变化，定值电阻和热敏电阻不随之变化．答案：AC5.传感器是一种采集信息的重要器件，如图是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路，当待测压力作用于膜片电极上时，下列说法中正确的是()①若F向下压膜片电极，电路中有从a到b的电流②若F向下压膜片电极，电路中有从b到a的电流③若F向下压膜片电极，电路中不会有电流产生④若电流表有示数，说明压力F发生变化⑤若电流表有示数，说明压力F不会发生变化A．②④B．①④C．③⑤D．①⑤解析：当下压时，因为C＝εr S4πkd，d减小，C增大，在U不变时，因为C＝QU，Q增大，从b向a有电流流过，②正确；当F变化时，电容器两板的间距变化，电容变化，电容器上的带电量发生变化，电路中有电流，④正确，故选A.答案：A6.如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，当温度降低时，电阻变大，L为小灯泡，当温度降低时()。

人教版高中物理选修3-2第四章电磁感应单元测试题

第四章电磁感应单元测试题•选择题1 •由楞次定律知道感应电流的磁场一定是（）A. 阻碍引起感应电流的磁通量B .与引起感应电流的磁场反向C. 阻碍引起感应电流的磁通量的变化D .与引起感应电流的磁场方向相同2. 关于磁通量下列说法正确的是（）.A. 磁通量越大表示磁感应强度越大B .面积越大穿过它的磁通量也越大C•穿过单位面积的磁通量等于磁感应强度D. 磁通量不仅有大小而且有方向是矢量3. 美国一位物理学家卡布莱拉用实验寻找磁单极子.实验根据的原理就是电磁感应现象，仪器的主要部分是由超导体做成的线圈，设想有一个磁单极子穿过超导线圈，如图1所示，于是在超导线圈中将引起感应电流，关于感应电流的方向下列说法正确的是（）A磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中产生的感应电流的变化B. N磁单极子，与S磁单极子分别穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向相同C. 磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向不变D. 假若磁单极子为N磁单极子，穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向始终为顺时针（从上往下看）4. 如图2示，金属杆ab以恒定的速率v在光滑的平行导轨上向右滑行，设整个电路中总电阻为R （恒定不变），整个装置置于垂直于纸面向里的匀强磁场中，下列说法不正确的是（）A. ab杆中的电流与速率v成正比B. 磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比C. 电阻R上产生的电热功率与速率v平方成正比3 1 ’X 讯XT *XEU2D. 外力对ab杆做功的功率与速率v的成正比5. 由于地磁场的存在，飞机在一定高度水平飞行时，其机翼就会切割磁感线，机翼的两端之间会有一定的电势差. 若飞机在北半球水平飞行，则从飞行员的角度看，机翼左端的电势比右端的电势（）A.低 B .高C •相等D.以上情况都有可能6. 如图3所示，在两根平行长直导线中，通以方向相同、大小相等的恒定电流.一个小线框在两导线平面内，从靠近右边的导线内侧沿着与两导线垂直的方dcbad7. 如图4所示,两个线圈A 和B 分别通以电流l i 、丨2，为使线圈B 中的电流增大，下列措施有效的是（）A.保持线圈的相对位置不变，增大 A 中的电流 B •保持线圈的相对位置不变，减小 A 中的电流 C •保持A 中的电流不变，将线圈A 向右平移药D.保持A 中的电流不变，将线圈A 向右平移圍I8. 两个金属的圆环同心放置，当小环中通以逆时针方向的电流，且电流不断增大时，大环将会有（）A.有向外扩张的趋势 B •有向内收缩的趋势 C. 产生顺时针方向的感应电流 D. 产生逆时针方向的感应电流9. 如图5所示，两竖直放置的平行光滑导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁•R一二二线框中的感应电流方向（)A.沿abcda 不变 B.沿dcbad 不变C.由 abcda 变为 dcbad D.由 dcbad 变为向匀速向左移动，直至到达左边导线的内侧.在这移动过程中,A 10B t D圉c t D D t场中，金属杆ab 可沿导轨滑动，原先S 断开，让ab 杆由静止下滑，一段时间后闭合S,则从S 闭合开始记时，ab 杆的运动速度V 随时间t 的关系图不可能是下图中的哪一个（）10. 如图6所示，两个闭合铝环 A B 与一个螺线管套在同一铁芯上, 可以左右摆动，则（•填空题20cm 为使直导线中感应电动势每秒钟增加 o . iv ,贝U 导线运动的加速度大小应12. 如图7所示，（a ）图中当电键S 闭合瞬间，流过表・的感应电流方向是 ____ ; （b ）图中当S 闭合瞬间，流过表的感应电流方向是13. 如图8所示，A B 两闭合线圈用同样导线且均绕成 10匝，半径为匕2r B ,内有以B 线圈作为理想边界的匀强磁场，若磁场均匀减小，则 A B 环中感应电动势 Ex : E B = ________ ；产生的感应电流之比 I A : I B = _________ .14. 如图9,互相平行的两条金属轨道固定在同一水平面上，上面架着两根互相平行的铜棒ab 和cd ,磁场方向竖直向上•如不改变磁感强度方向而仅改变其大小，使 ab 和cd 相向运动，则B 应 ___ .15. 如图10所示，两根相距为I 的竖直平行金属导轨位于匀强磁场中，磁感应强度为B ,导轨电阻不计，另两根与光滑轨道接触的金属杆质量均为m 电nL1r関A. 在S 闭合的瞬间,B. 在S 闭合的瞬间, B 必相吸 B 必相斥C •在S 断开的瞬间, D.在S 断开的瞬间,B 必相吸B 必相斥11 •在磁感应强度为 10T 的匀强磁场中，垂直切割磁感线运动的直导线长阻均为R,若要使cd杆恰好平衡，且静止不动，则ab杆应向_________ 做运动，ab杆运动速度大小是 ___________ ，需对ab杆所加外力的大小为________________ •三•计算题16. 两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为I，导轨上面横放着两根导体棒ab和cd,构成矩形回路，如图11所示•两根导体棒的质量均为m电阻均为R,回路中其余部分的电阻不计，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为 B.两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时cd棒静止，棒ab有指向cd的速度v°.若两导体棒在运动中始终不接触，求：(1) 在运动中产生的最大焦耳热；U11⑵当棒ab的速度变为3 V。

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选修3-2第一章《电磁感应》单元测试题
一、选择题（共40分每题4分错选不得分漏选得2分）
1．如图1所示，在一很大的有界匀强磁场上方有一闭合线圈，当闭合线圈从上方下落穿过磁场的过程中：（）
A．进入磁场时加速度小于g，离开磁场时加速度可能大于g，也可能小于g
B．进入磁场时加速度大于g，离开时小于g
C．进入磁场和离开磁场，加速度都大于g
D．进入磁场和离开磁场，加速度都小于g
2．在水平放置的光滑绝缘杆ab上，挂有两个金属环M和N，两环套在一个通电长螺线管的中部，如图2所示，螺线管中部区域的管外磁场可以忽略，当变阻器的滑动接头向左移动时，两环将怎样运动？（）
A．两环一起向左移动 B．两环一起向右移动
C．两环互相靠近 D．两环互相离开
3．如图3所示，MN是一根固定的通电直导线，电流方向向上．今将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘．当导线中的电流突然增大时，线框整体受力情况为：（）
A．受力向右 B．受力向左 C．受力向上 D．受力为零
4．如图4所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3s时间拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电量为q1；第二次用0.9s时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电量为q2，则：（）
A．W1＜W2，q1＜q2 B．W1＜W2，q1=q2
C．W1＞W2，q1=q2 D．W1＞W2，q1＞q2
5．如图5所示，灯泡的灯丝电阻为2Ω，电池的电动势为2V，内阻不计，线圈匝数足够多，线圈电阻几乎为零。

先合上开关S，稳定后突然断开S，
图
1
图3
N
M
d
c b
a
图4
B
v
图2
E
R
S
L
下列说法正确的是：（）
A.灯立即变暗再熄灭，且灯中电流方向与S 断开前方向相同
B.灯立即变暗再熄灭，且灯中电流方向与S 断开前方向相反
C.灯会突然比原来亮一下再熄灭，且灯中电流方向与S 断开前相同
D.灯会突然比原来亮一下再熄灭，且灯中电流方向与S 断开前相反
6.图6中的a 是一个边长为为L 的正方向导线框，其电阻为R .线框以恒定速度v 沿x 轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域b 。

如果以x 轴的正方向作为力的正方向，线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力F 随时间变化的图线应为哪个图？（）
7.如图7所示，一个边长为a 、电阻为R 的等边三角形线框，在外力作用下，以速度v 匀速穿过宽均为a 的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为B ，方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正。

若从图示位置开始，线框中产生的感应电流I 与沿运动方向的位移
x 之间的函数图象，下面四个图中正确的是：（）
A ．
B ．
C ．
D ．
8．如图8所示，A 、B 、C 为三只相同的灯泡，额定电压均大于电源电动势，电源内阻不计，L 是一个直流电阻不计、自感系数较大的电感器。

先将S 1、
S 2合上，然后突然打开S 2．已知在此后过程中各灯均无损坏，则以下说法中正确的是：（）
F t/L •v
-1
O
1 2 3 4 5 B
F
t/L •v -1
O
1 2 3 4 5 A
F
t/L •v
-1
O 1 2 3 4 5 C F
t/L •v -1
O
1 2 3 4 5 D
x
3L
图6
a b
L
i
t O i
t O
i t O
i
t
O 图8
S 1
L
C A
B S 2 a
a
a
v
B
B
图7
A ．C 灯亮度保持不变
B ．
C 灯闪亮一下后逐渐恢复到原来的亮度 C ．B 灯的亮度不变
D ．B 灯后来的功率是原来的一半
9．金属杆ab 水平放置在某高处，当它被平抛进入方向坚直向上的匀强磁场中时，如图9所示，以下说法中正确的是：（） A ．运动过程中感应电动势大小不变，且U a ＞U b B ．运动过程中感应电动势大小不变，且U a ＜U b
C ．由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且U a ＞U b
D ．由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且U a ＜U b
10.如图10所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab 、cd 与导轨构成矩形回路.导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R ，回路上其余部分的电阻不计.在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场.开始时，导体棒处于静止状态。

剪断细线后，导体棒在运动过程中：（）
A.回路中有感应电动势
B.两根导体棒所受安培力的方向相同
C.两根导体棒和弹簧构成的系统机械能守恒
D.两根导体棒和弹簧构成的系统机械能不守恒二．计算题(共60分)
11．（10分）把一个面积为S ，总电阻为R 的圆形金属环平放在水平面上，磁感应强度为B 的匀强磁场竖直向下，当把环翻转1800
的过程中，流过金属环某一横截面的电量是多大？
a
b B
图9
v
a c
b
d
图10
12．（10分）如图11所示，MN 为金属杆，在竖直平面内贴着光滑金属导轨下滑，导轨的间距
L =10cm ，导轨上端接有电阻R =0.5Ω，导轨与金属杆电阻不计，整个装置处于B =0.5T 的水平匀强磁场中。

若杆稳定下落时，每秒钟有0.02J 的重力势能转化为电能，则MN 杆的下落速度是多大？
13．（10分）由同种材料构成的均匀金属杆abc 处于磁感强度B =0.1T 的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图12所示．已知L ab =L bc =20cm ，当金属杆在图中标明的速度方向运动时，测得a 、c 两点间的电势差是3.0V ，求：（1）金属杆的移动速度；（2）a 、b 两点间的电势差。

14. （15分）Ⅰ、Ⅲ为两匀强磁场区，Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向里，Ⅲ区域的磁场方向垂直纸面向外，磁感强度均为B ，两区域中间为宽s 的无磁场区Ⅱ．有一边长为l (l ＞s )，电阻为R 的正方形金属框abcd 置于Ⅰ区域，ab 边与磁场边界平行，现拉着金属框以速度v 向右匀速移动．
(1)当ab 边刚进入中央无磁场区Ⅱ时，求通过ab 边的电流的大小和方向； (2)当金属框刚进入磁场区Ⅲ时，求通过ab 边的电流的大小和方向； (3)把金属框从Ⅰ区域完全拉入Ⅲ区域过程中拉力所做的功。

6 00
v
b
c
a
图12
B
l
b a
d
c 图13
s
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
15．（15分）如图14所示，有一磁感强度B =0.1T 的水平匀强磁场，垂直匀强磁场放置一很长的金属框架，框架上有一导体ab 保持与框架边垂直、由静止开始下滑。

已知ab 长100cm ，质量为0.1kg ，电阻为0.1Ω，框架电阻不计，取g=10m/s 2，求： (1)导体ab 下落的最大加速度； (2)导体ab 下落的最大速度；
(3)导体ab 在最大速度时产生的电功率。

图14
B b
a
选修3-2第一章测《电磁感应》试题答案
11、
R
BS 2
12、2=v m/s
13、=v 10m/s ，ab U =2V 14、(1)R
BLv I =1
，方向为a b → (2)R
BLv I 22
=
，方向为a b → (3))
2
(42
2s L R
v
L B W
-
=
15、(1)g (2)根据导体ab 下落的最大速度时，加速度为零，安
F mg
=，
R v L B BIL F 安2
2=
=，所以10
1
1.01.0101.02
22
2
=⨯⨯⨯=
=
L
B mgR v m
m/s
(3) 10
1
.0)
1011.0()(2
2
2
=⨯⨯=
==
=R
BLv R
E
IE P W
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
A C A C D
B B B A AD。